La voce degli AIRIcercatori in merito ai cambiamenti climatici

di Associazione AIRIcerca
Editor: Federico Forneris
Testo della lettera a cura di Angelo Zinzi e Irene Cionni
Articolo di Maria Vittoria Guarino
Revisionato da Silvia Licciulli
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Qualche giorno fa il Corriere della Sera ha pubblicato un testo che reputiamo davvero di bassa qualità, non informativo, superficiale e incorretto in merito ai cambiamenti climatici mondiali in atto. Riteniamo opportuno far sentire la nostra voce sulla questione. I due testi che seguono sono una lettera che abbiamo inviato al Corriere in risposta all’articolo da loro pubblicato e un articolo inedito, scritto da un ricercatore esperto, per fare il punto sui cambiamenti climatici con il giusto rigore scientifico.

 

La lettera che segue è stata inviata da AIRIcerca al Corriere della sera il 20 Marzo 2018

Il clima sta cambiando e la velocità con cui lo sta facendo è impressionante: forse non la totalità, ma buona parte di questo cambiamento è imputabile all’uomo, che negli ultimi 150 anni ha iniziato a sfruttare le risorse fossili in maniera sempre più pesante e spesso senza tener conto degli effetti che questo comporta.

Pensare di poter dire “la verità” sul riscaldamento antropico in un articolo da poco più di 500 parole, quando gli esperti dopo decenni di studi non sono ancora riusciti a mettere la parola fine sull’argomento, è a dir poco presuntuoso. Tanto più se l’autore è un giornalista laureato in legge che, non si capisce sulla base di quali competenze, nega la generazione del buco dell’ozono negli ultimi decenni. È evidente che il della Porta Raffo non è al corrente che misure dello strato d’ozono polare sono acquisite con regolarità fin dagli anni ’60, prima con radiosonde e poi con satelliti in orbita, mostrando un valore medio nel mese di ottobre 1980 superiore ai 370 DU (Dobson Unit – Unità di Dobson). Dopo il 1980 è iniziato un trend negativo che ha portato intorno all’anno 2000 a valori di circa 200.

Quando si parla di scienza non si possono fornire “opinioni”, ma bisogna argomentare sulla base di dati. Sarebbe stato ragionevole per il della Porta Raffo partire dal Fifth Assessment Report prodotto dall’Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC, il comitato intergovernativo per i cambiamenti climatici dell’Onu), a cui hanno contribuito circa duemila scienziati. Questo rapporto basa le proprie conclusioni solo ed esclusivamente su letteratura scientifica soggetta a revisione tra pari.

Tra l’altro, di questo documento esiste anche un elenco delle principali conclusioni (IPCC, 2013: Summary far Policymakers) con frasi semplici e chiare ad uso e consumo della stampa. Leggendolo si evince che:

“Il riscaldamento del sistema climatico è inequivocabile e, sin dagli anni ‘50, molti dei cambiamenti osservati non hanno precedenti su decadi e millenni. L’atmosfera e l’oceano si sono riscaldati, le quantità di neve e ghiaccio sono diminuite, il livello dei mari è cresciuto e le concentrazioni di gas serra sono aumentate.”

“L’influenza umana sul sistema climatico è chiara. Questo è evidente analizzando l’aumento delle concentrazioni dei gas nell’atmosfera, il forzante radiativo positivo (misura dell’alterazione del bilancio tra energia entrante ed energia uscente nel sistema Terra-atmosfera, n.d.r.), il riscaldamento osservato e dalla comprensione del sistema climatico.”

“L’influenza umana è stata rilevata nel riscaldamento dell’atmosfera e degli oceani, nei cambiamenti del ciclo idrologico globale, nella riduzione di ghiacciai e neve, nell’aumento del livello globale medio dei mari e nei cambiamenti in alcuni estremi climatici.”

“È estremamente probabile (che nel codice linguistico adottato dal report equivale a una probabilità tra il 95% e il 100 % basata su dati scientifici e non su opinioni, n.d.r.) che l’influenza umana sia stata la causa dominante del riscaldamento osservato sin dalla metà del ventesimo secolo.”

Il surplus di energia che stiamo fornendo al “sistema Terra” è destinato a rendere sempre più frequenti i cosiddetti eventi estremi. In parte ce ne stiamo già accorgendo, con uragani che sempre più spesso arrivano e mantengono la categoria massima e con Città del Capo che è a un passo dal blocco idrico.

Da ricercatori riteniamo estremamente grave e allarmante che la testata più antica d’Italia lasci la possibilità di pontificare con saccenza ad un ignorante in materia, ancor più se si considera che non è la prima volta che questo accade (si veda l’articolo di Paolo Mieli del 2016 sul cambiamento climatico).

Per questo motivo, AIRIcerca (Associazione Internazionale Ricercatori Italiani) sollecita la redazione del Corriere della Sera a correre al più presto ai ripari, lasciando spazio ad un vero esperto in materia che faccia chiarezza (senza arrogarsi immeritatamente il diritto di dire “la verità”) su una questione tanto complessa quanto importante.

 


Il clima che cambia

di Maria Vittoria Guarino

Prologo

Il seguente articolo è stato scritto elencando qualche dato, qualche fatto e qualche aneddoto, per invitare chiunque lo legga a riflettere.

Aneddoto

Lavoro a Cambridge (GB) presso il British Antarctic Survey, centro di ricerca nazionale per la ricerca sull’Antartide. Verso la fine dello scorso anno, un ricercatore che da anni studia il continente antartico e i cambiamenti della banchisa di ghiaccio entra nell’ufficio che condivido con dei colleghi con un grafico alla mano: nel marzo 2017 l’estensione della banchisa di ghiaccio alla deriva (detta anche “mare ghiacciato”) in Antartide ha toccato il suo minimo storico (dagli anni ‘70, quando le misurazioni ebbero inizio). A tal proposito, il British Antarctic Survey  è stato interrogato dal governo inglese tramite una Parliamentary Question (la domanda in questione la trovate qui.  Nell’ufficio la discussione prende vita e due tra le frasi più ripetute sono: “il mare ghiacciato è in evidente declino”, “è difficile capire il perché”.

Un po’ di scienza

 L’aneddoto di cui sopra vuole solo essere d’introduzione a concetti di complessità e incertezza (nel senso statistico del termine).

Lo studio del sistema Terra (e quindi del clima) è così complesso che quasi mai si può parlare di verità assolute; più comunemente si parla di ipotesi supportate da dati, di avvenimenti che si verificano obbedendo a determinate leggi della fisica e, infine, di parametri statistici che testano la bontà delle ipotesi fatte e la probabilità di ricorrenza di un dato evento.

Si capisce bene come, in questo trionfo di complessità e numeri (nel quale oggi non ci avventureremo), un avvenimento isolato, nel tempo e/o nello spazio, quale per esempio una rara tempesta di neve, piuttosto che un’ondata di calore, non possa essere usato per giustificare un esistente, o inesistente, trend a livello globale. Semmai, è il verificarsi del fenomeno anomalo in sé, che sia di segno positivo (più caldo) o negativo (più freddo), che mette in guardia sull’esistenza di uno squilibrio e quindi, forse, di un cambiamento in atto.

Molto spesso, chi manifesta scetticismo su temi quali il camibiamento climatico o il riscaldamento globale fa riferimento al clima del passato (recente, come per esempio il periodo caldo medioevale, o lontano, come l’alternarsi delle ere glaciali e interglaciali). La tesi supportata è che il clima terrestre è sempre stato soggetto a cambiamenti, anche estremi, e che dunque non stiamo assistendo a nulla di nuovo. Difatti, ciò non è del tutto sbagliato:

  • il clima terrestre è sempre stato soggetto a cambiamenti, anche estremi: assolutamente vero
  • e dunque non stiamo assistendo a nulla di nuovo: non proprio esatto.

Il sillogismo è imperfetto ed il passaggio logico tra la prima affermazione e la seconda è fallace. Magari fosse così semplice! Uno tra i compiti più difficili e delicati della scienza del clima è proprio quello di districare e distinguere la variabilità naturale da quella di natura antropica. Perché sì, esiste (ed è sempre esistito) un cambiamento climatico naturale, ma sovraimposto ve ne è un altro indotto dalle attività umane. L’interazione tra uomo e clima è divenuta sempre più evidente negli ultimi 50 anni ed è chiaramente rintracciabile nelle misurazioni e nei dati in nostro possesso (questo argomento sarà trattato meglio più avanti).

Il rilevamento del cambiamento climatico e l’attribuzione dello stesso a cause naturali o antropiche rappresenta una branca importante delle scienze climatiche e prende il nome di “Detection and Attribution”. Gli studi di Detection and Attribution ricoprono un ruolo fondamentale nei periodici rapporti dell’IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change: Pannello intergovernativo sui cambiamenti climatici), proprio perché la comunità scientifica è ben a conoscenza della sopracitata variabilità naturale.

I due grafici in Figura 1 sono un ottimo esempio di studi di Detection and Attribution [1]. Entrambi i grafici mostrano la variazione della temperatura globale rispetto ad un valore di temperatura medio calcolato nel periodo 1901-1960. Come si può vedere, la temperatura ha iniziato ad aumentare in maniera consistente dopo il 1960. Nel grafico a sinistra, la curva arancione* corrisponde ai modelli climatici usati nell’ultimo rapporto dell’IPCC (detti “CMIP5 models”) che tengono conto di tutte quelle informazioni sulla concentrazione in atmosfera dei gas serra, uso del suolo, polveri vulcaniche, radiazione solare in arrivo, ecc. che abbiamo osservato e misurato per anni (da notare che le prime misurazioni iniziarono intorno al 1850). Nel grafico a destra, gli stessi modelli climatici sono utilizzati (curva blu) ma, questa volta, essi tengono conto solo delle informazioni relative a fenomeni naturali quali, ad esempio, eruzioni vulcaniche e variazione dell’attività solare, tralasciando quelle di natura antropogenica (emissioni di gas serra ecc.).

Le altre curve presenti nei due grafici corrispondono invece al cambiamento di temperatura “vero”, ossia misurato e non simulato da modelli numerici, secondo tre diversi database. Come si evince dal confronto tra i due grafici, quando il contributo antropico viene meno (grafico a destra) i modelli numerici non riescono a riprodurre un sistema Terra che abbia una temperatura globale che si avvicini a quella realmente osservata. La curva blu rappresenta quindi un mondo influenzato solo dalla variabilità naturale, con temperature medie più basse, e la curva arancione un mondo più simile al reale dove il contributo antropico è presente.

Figura 1 - Cambiamento della temperatura media globale dovuto alla sola variabilità naturale (grafico a destra) e alla variabilità naturale più quella di natura antropogenica (grafico a sinistra). Vedere testo per dettagli.

Figura 1 – Cambiamento della temperatura media globale dovuto alla sola variabilità naturale (grafico a destra) e alla variabilità naturale più quella di natura antropogenica (grafico a sinistra). Vedere testo per dettagli. *l’area di colore arancione nel grafico a sinistra, e blu nel grafico a destra, corrisponde all’incertezza statistica associata al valore medio (curva arancione e blu, rispettivamente) calcolato usando un insieme di modelli numerici, come specificato nel testo dell’articolo. Fonte: [1].

I dati

Un osservatore attento dirà che la Figura 1 è certamente interessante ma che non può fornire, da sola, la prova incontrovertibile che il cambiamento climatico in atto è anche frutto dell’azione dell’uomo.

Infatti, guardare ad una finestra temporale di nemmeno 150 anni per trarre conclusioni sull’andamento del clima terrestre è come (prendendo in prestito una famosa metafora) fissare un quadro così da vicino, concentrandosi sulle pennellate, da dimenticare di rimirare l’opera nella sua interezza.

La variabilità naturale climatica si manifesta su scale temporali molto più lunghe di decine d’anni. Le variazioni del clima possono essere decennali, centennali e millenarie.

Su scale millenarie, fattori quali la variazione dell’orbita terrestre e dell’inclinazione dell’asse terrestre entrano in gioco, tra gli altri, e causano l’alternarsi di ere glaciali e interglaciali (al momento, ci troviamo nel periodo interglaciale chiamato Olocene).

Abbiamo però a disposizione anche osservazioni più estese nel tempo. Il clima del passato è stato ricostruito grazie ad analisi chimiche condotte sulle carote di ghiaccio estratte ai due Poli. Queste carote (le più lunghe delle quali arrivano a misurare 3 km) contengono del ghiaccio risalente ai precedenti periodi glaciali e interglaciali e, ancor più importante, contengono campioni d’aria intrappolati al loro interno. Il ghiaccio può essere dunque datato, e l’aria intrappolata al suo interno analizzata, per scoprire quale fosse la concentrazione atmosferica dei gas serra nelle più antiche ere geologiche. Ulteriori analisi consentono poi di risalire alla temperatura atmosferica presente a quel tempo.

Figura 2 - Concentrazione atmosferica di anidride carbonica CO2 (in alto) e metano CH4 (in basso) negli ultimi 1000 anni. Le misurazioni provengono da carote di ghiaccio estratte in Antartide e dall’osservatorio atmosferico Mauna Loa nelle isole Hawaii. Vedere testo per dettagli.

Figura 2 – Concentrazione atmosferica di anidride carbonica CO2 (in alto) e metano CH4 (in basso) negli ultimi 1000 anni. Le misurazioni provengono da carote di ghiaccio estratte in Antartide e dall’osservatorio atmosferico Mauna Loa nelle isole Hawaii. Vedere testo per dettagli. Fonte: [2].

La Figura 2 mostra la concentrazione atmosferica di due importanti gas serra dall’anno 1000 d.C. in poi, ricavata da carote di ghiaccio estratte in Antartide: anidride carbonica CO2 (grafico in alto) e metano CH4 (grafico in basso). Da notare che ad ogni simbolo corrispondono dati provenienti da una diversa carota di ghiaccio e che la curva viola nel primo grafico, “Mauna Loa atmospheric”, corrisponde invece a misurazioni di CO2 effettuate dall’osservatorio atmosferico Mauna Loa, nelle isole Hawaii, a partire dal 1960.

La concentrazione di anidride carbonica e metano è rimasta sostanzialmente stabile e invariata negli ultimi 1000 anni, salvo iniziare ad aumentare rapidamente dopo l’avvento della rivoluzione industriale e, quindi, dopo il 1850.

Ma mille anni, si sa, son nulla se paragonati a secoli e secoli di storia geologica terrestre.

Figura 3 Concentrazione atmosferica di anidride carbonica CO2 misurata in una carota di ghiaccio estratta in Antartide. La sequenza temporale inizia 800 000 anni fa e si conclude nel 1950 (che corrisponde allo zero sulla scala temporale).

Figura 3 – Concentrazione atmosferica di anidride carbonica CO2 misurata in una carota di ghiaccio estratta in Antartide. La sequenza temporale inizia 800 000 anni fa e si conclude nel 1950 (che corrisponde allo zero sulla scala temporale). Fonte: [2].

La più antica carota di ghiaccio è stata estratta al Polo Sud e fornisce preziose informazioni sulla storia geologica della terra risalenti fino a 800 000 anni fa. La sequenza temporale in Figura 3 mostra la variazione della concentrazione di anidride carbonica a partire da 800 000 anni fa sino al 1950 (che nel grafico corrisponde allo zero della scala temporale). La concentrazione di CO2 segue l’andamento conosciuto per cui basse concentrazioni di CO2 (gole) corrispondono a periodi glaciali e alte concentrazioni di CO2 (creste) a quelli interglaciali. Le era glaciali si succedono con un periodo di ritorno di circa 100 000 anni. La presenza di altri massimi e minimi relativi nella sequenza temporale sono tutt’oggi oggetto di studio per comprendere meglio cosa porti il clima a cambiare, anche bruscamente, parallelamente all’avvicendarsi dei periodi glaciali e interglaciali. Fattori accreditati come responsabili per questi rapidi cambiamenti climatici non riconducibili ai cicli glaciali sono: una variata attività solare, un’aumentata attività vulcanica con conseguente emissione in atmosfera di polveri vulcaniche e gas serra, cambiamenti nella circolazione oceanica globale.

Come è ben noto, esiste una strettissima relazione tra la concentrazione di anidride carbonica e la temperatura atmosferica, cosicché all’aumentare/diminuire della temperatura corrisponde un aumento/diminuzione di CO2 (come testimoniato dalle concentrazioni basse e alte di CO2 nei periodi freddi e caldi della storia terrestre) e viceversa (innalzamento della temperatura a seguito dell’emissione di CO2 in atmosfera).

Negli ultimi 800 000 anni, la concentrazione atmosferica di CO2 misurata in Antartide non è mai stata superiore ai 300ppm.  La concentrazione massima misurata prima del 1850 è di 298.6ppm e corrisponde a 330 000 anni fa. Nel 1850, prima che gli effetti della rivoluzione industriale iniziassero ad influenzare l’ambiente, la concentrazione di CO2 era pari a 280ppm.

Dal 1850 in poi, il rapido aumento di CO2 visibile in Figura 2 ha portato la concentrazione di CO2 attuale (al 2018) ad aver superato i 400ppm. Visitando questo sito e’ possible monitorare il livello di CO2 in atmosfera.

Epilogo

La Figura 2 e la Figura 3 dovrebbero quanto meno far riflettere su un evento che non ha precedenti negli ultimi 800 000 anni di storia geologica terrestre.

Sicuramente molto hanno riflettuto gli scienziati di 195 Paesi che insieme hanno lavorato all’ultimo IPCC report, pubblicato nel 2014 (il prossimo IPCC è in preparazione e sarà pubblicato nel 2022), nel quale concludono che “È estremamente probabile (95 – 100% livello di confidenza) che più della metà dell’aumento della temperatura media globale osservata dal 1950 al 2010 sia stata causata dall’aumento della concentrazione di gas serra di natura antropogenica, insieme ad altre forzanti climatiche di natura antropogenica”. Il documento originale lo si può trovare qui.

Concludo con una nota personale: inizialmente si negava l’esistenza del cambiamento climatico. Oggi sembra che la discussione si sia spostata sulla veridicità o meno di una possibile responsabilità umana. Spesso, le discussioni di questo tipo hanno il fine ultimo di giustificare il fatto che possiamo restare con le mani in mano e far nulla per invertire una tendenza pericolosa, perché in fondo (sostengono) ciò che sta avvenendo è solo naturale.

E anche se fosse? Anche se un clima che cambia fosse solo naturale e nell’ordine delle cose, anche se l’uomo non avesse responsabilità alcuna, non lo è anche una malattia? (che però curiamo) non lo è anche l’erba che cresce e soffoca i nostri fiori? (che però tagliamo).

Non abbiamo forse costruito città su città lungo coste che se inondate andrebbero perdute? Non c’è gente che muore di caldo in mega-city sovraffollate?  Non siamo forse nulla davanti a fenomeni devastanti quali cicloni e tornado?

E allora, perché siamo ancora qui a disquisire su di chi sia la colpa se il clima sta cambiando?

#LavoceAIRIcercatori

Bibliografia

[1] Knutson et al., 2017. US Climate Change Special Report, Chp3.

[2] Ice Cores and Climate Change, British Antarctic Survey website.

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Associazione AIRIcerca
AIRIcerca è l’associazione dei ricercatori italiani nel mondo. L’idea è fare networking tra ricercatori italiani (qualsiasi campo di ricerca) per stabilire contatti tra nazioni, con l’ottica di creare collaborazioni scientifiche e scambiarsi informazioni utili sulle realtà lavorative.

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